题目内容

(1)请将下列实验步骤或结果补充完整:在“研究弹簧形变与外力关系的实验中”,取一待测弹簧,将弹簧______测出其长度,在其下端竖直悬挂钩码,稳定后测出弹簧的长度,并记录______.改变钩码个数,重复上述步骤.
某同学在图1图坐标中,根据外力F与弹簧形变x的数据标出了五个点.请你在图中描绘出相应的F-x图象,根据图象求出弹簧的劲度系数为______N/m.(保留两位有效数字)
(2)晓玲实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱,采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻,比常规的伏安法更准确.若电流表内阻阻值为RA,则测量的方法与步骤是:
A.将电阻箱阻值R调到最大,闭合S后观察电流表示数,然后______,使电流表中的示数指到某两个恰当的值,记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2
B.根据以上的数据及______定律,建立方程组,即可求出电源的电动势E与内阻r.该方程组的表达式是:______、______.
晓玲她们现在手头只有一个电流表,只知其内阻很小,却不知具体阻值.为了测出该电流表的内阻,她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材.请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路.注意滑动变阻器串连接入电路起限流作用,开关闭合前其阻值应______.
【答案】分析:(1)根据胡克定律可知,式中的x为伸长量或压缩量,所以必须要测量原长,F-x图象中斜率表示弹簧的劲度系数.
(2))A、通过改变电阻来改变电流;B、根据闭合电路欧姆定律多次列方程后联立求解,滑动变阻器是限流式接法,故从最大开始逐渐减小.
解答:解:(1)根据胡克定律可知,式中的x为伸长量或压缩量,所以必须要测量原长,即取一待测弹簧,将弹簧自由悬挂测出其长度,在其下端竖直悬挂钩码,稳定后测出弹簧的长度,并记录钩码总质量,根据描点作图法作出图象如图所示,k==N/m
(2))A、通过调节电阻箱来改变电流,B、根据闭合电路欧姆定律多次列方程,由闭合电路欧姆定律得:E=I1(R1+RA+r),E=I2(R2+RA+r);
连线如图所示,滑动变阻器是限流式接法,故从最大开始逐渐减小.
故答案为:(1)自由悬挂;钩码总质量,F-x图线如图;19;
(2)调节电阻箱、闭合电路欧姆定律,E=I1(R1+RA+r)、E=I2(R2+RA+r);连线如图,最大.
点评:(1)在应用胡克定律时,要首先转化单位,知道图线的斜率即为弹簧的劲度系数.(2)关键是要明确用安阻法测电源的电动势和电阻的方法,明确实验步骤.
练习册系列答案
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(1)某实验小组用如图1所示的装置测量弹簧的劲度系数k.当挂在弹簧下端的砝码处于静止状态时,测出弹簧受到的拉力F与对应的弹簧长度L(弹簧始终在弹性限度内),列表记录如下:
实验次数i Fi(N) Li(cm)
1 0.49 60.20
2 0.98 61.60
3 1.47 63.05
4 1.96 64.65
5 2.45 66.10
6 2.94 67.55
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因为逐差法常用于处理自变量等间距变化的数据组,所以小组一成员用逐差法处理数据,具体如下:将表中第三列相邻的两项求差,得出弹簧伸长量△L=Li-Li-1每个△L都是与相同的拉力△F=0.49N相对应的伸长量,求出△L的平均值
.
△L
=
(L2-L1)+(L3-L2)+…(L6-L5)
5
=
L6-L5
5
=
67.55-60.20
5
cm=1.47cm故该弹簧的劲度系数为k=k=
△F
△L
=
0.49N
1.47cm
=0.333N/cm该成员在实验数据处理中存在的问题是:
 
;请你用逐差法处理表格中的数据,尽量精确计算出弹簧的劲度系数k=
 
N/cm(结果保留三位有效数字).
(2)一微安表 精英家教网的刻度盘只标注了表示量程Ig=100μA的刻度线,尚未标注其他分刻度线,如图所2示.请用下列全部器材测量微安表精英家教网的内阻:
①图示的待测微安表精英家教网:内阻Rg约为2kΩ
②1块毫伏表 精英家教网:量程250mV,最小分度5mV,内阻约为1kΩ
③个滑动变阻器R1:0~50Ω
④个滑动变阻器R2:0~3kΩ
⑤1个直流电源E:电动势E=1.5V,内阻r约为1Ω
⑥1个单刀单掷开关S,导线若干
如图3所示,在方框内画出测量微安表精英家教网的内阻Rg的实验电路原理图(原理图中的元①要用相应的英文字母标注).
②下面是主要的实验操作步骤,将所缺的内容填写在横线上方:
第一步:断开S,按电路原理图连接器材,将两个滑动变阻器 R1、R2的触头分别置于合理的位置;
第二步:闭合S,分别调节R1和R2至适当位置,
 

③用已知量和测得量的符号表示微安表精英家教网的内阻Rg=
 

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